„Ще премина на електрическа кола, когато пристигнат-твърди батерии.“ „Ще карам бензинова кола само докато не бъдат налични-твърдотелни батерии.“
Честите пускания на нови продукти за твърдо{0}}батерии накараха мнозина погрешно да вярват, че твърдо{1}}батериите са точно зад ъгъла. Но всъщност това е много далече!
Наскоро Китайското дружество на автомобилните инженери публикува „Пътна карта за-пестене на енергия и нови енергийни превозни средства 3.0“, която ясно очертава няколко ключови етапа на развитие на технологиите.
Сред тях всички-твърдотелни-батерии се очаква да постигнат приложение в малък-мащаб до 2030 г., а широкомащабното-глобално популяризиране се очаква до 2035 г. По това време цялостната производителност, цената и адаптивността към околната среда на батериите ще отговарят по-добре на нуждите на потребителите.
На 23 октомври, на Конференцията за развитие на индустрията за нови енергийни батерии за 2025 г., Xu Zhongling, декан на Централния изследователски институт на Sunwoda Power Technology Co., Ltd., пусна нов продукт за полимерни батерии в твърдо състояние--„Xin·Bixiao“. Това е първо-поколение изцяло-твърдо-батериен продукт на Sunwoda с енергийна плътност от 400Wh/kg.
По отношение на времевата линия за масово производство, Liang Rui, вицепрезидент и CSO на Sunwoda Electronic Co., Ltd., заяви, че оптимистично всички-твърдотелни-батерии може да се произвеждат в малки партиди след 2030 г. и те ще съществуват съвместно с течни литиеви батерии за дълго време.
Liang Rui каза: „Японските и американските компании твърдят, че ще постигнат индустриализацията на всички-твърди-батерии до 2027 г. Аз лично смятам, че това е донякъде прекалено уверено. Най-оптимистичният сценарий е, че малко-серийно производство може да се появи след 2030 г. и е малко вероятно да замени течните литиеви батерии в голям мащаб. Оловна-киселина батериите се използват повече от 100 години, а твърдите-батерии и течните батерии ще съществуват съвместно дълго време."
Liang Rui вярва, че процесът на култивиране на търговски продукти трябва да се разглежда рационално, тъй като има свои собствени присъщи закони.
Краткосрочните-перспективи са слаби! Твърдо{1}}батериите са все още далече: малки{2}}приложения няма да бъдат достъпни до 2030 г.; течните литиеви батерии ще съществуват дълго време.
Информирани източници: Полу-твърдите батерии ще бъдат преименувани на твърди-течни батерии
Днес, според доклад на First Financial Daily, източници разкриха, че за да предотвратят пазарно объркване между полу-твърди и-батерии в твърдо състояние, съответните власти подготвят нов документ за еднообразно наименуване на „полу-твърдите батерии“ като „твърдо-течни батерии“.
Полу-твърдите батерии са батерии с частично добавен течен електролит, представляващи „компромис“ по пътя към напълно твърди{1}}батерии.
В доклада се посочва, че индустрията има ясно разграничение между полу-твърдо и напълно твърдо-състояние: „полу-твърдо-течни“ решения обикновено се наричат „полу-твърди батерии“, докато тези, които са по-близки до напълно твърдо-състояние батерии с по-малко течен електролит, могат да бъдат наречени "квази-солид-батерии."
В сравнение с литиево-йонните батерии, които обикновено се използват в настоящите превозни средства с нова енергия, твърдо{1}}батериите предлагат предимства като по-висока безопасност, по-висока енергийна плътност, по-дълъг живот и по-бързи скорости на зареждане.
През февруари тази година представител на China EV100 заяви, че в сектора на превозните средства с нова енергия се очаква всички-твърдотелни-батерии да започнат да се инсталират в превозни средства до 2027 г., а приложенията за масово производство се очакват до 2030 г.
На 2-рия китайски форум за иновации и развитие на всички-твърдотелни-батерии тази година, академик Оуянг Мингао от Китайската академия на науките, докато очертаваше пътната карта за технологията на-твърдотелните батерии, прогнозира, че първото поколение на всички-твърдо-батерии, базирани на сулфидни електролити, ще постигне масово производство между 2025 и 2027 г., с енергийна плътност 400 Wh/kg; второто поколение ще се произвежда масово-между 2027 г. и 2030 г., с енергийна плътност, увеличена до 500 Wh/kg; а третото поколение е планирано за пускане между 2030 г. и 2035 г., като целта е енергийна плътност над 600 Wh/kg.
За да предотвратят объркване с твърдо-батериите, запознати казват, че полу-твърдо-батериите ще бъдат преименувани на твърди-течни батерии.
Националният отбор действа! Твърдо{0}}батериите постигат обхват над 1000 километра.
Наскоро множество основни медии съобщиха, че китайски учени успешно са преодолели критичното препятствие на всички-твърди-литиево-метални батерии, позволявайки надграждане на производителността. Преди това батерия от 100 кг можеше да поддържа максимален обхват от 500 километра; сега се очаква да надхвърли 1000 километра.
Dongfeng Motor наскоро обяви, че поемайки мисията на „национален отбор“, непрекъснато е насърчавал научноизследователската и развойна дейност и промишленото оформление на технологията за твърдо{0}}батерии и е постигнал редица резултати.
Понастоящем Dongfeng Motor е изградила независима и контролируема система за верига за доставки на батерии в твърдо състояние, последователно усвоявайки основни технологии като електролити, сепаратори и-втвърдяване на място, образувайки 240Wh/kg и 350Wh/kg батерии в твърдо състояние-, като максималният обхват успешно надхвърля 1000 километра.
Притежавайки висока енергийна плътност, той също така може да се похвали с изключително високи характеристики на безопасност. Той не само преминава задължителното тестване GB38031-2020, но също така преминава строги тестове като пробиване, 50% деформация на компресия и гореща камера с висока температура от 150 градуса, постигайки усъвършенствани нива на производителност и безопасност в индустрията.
Националният отбор предприема действия! Мотор Dongfeng: Солид{0}}батерията постига пробег от над 1000 км, преминава тестовете за пробиване и 50% деформация при екструдиране
Допълнителна литература:
Зареждането и разреждането на батерията разчита изцяло на литиеви йони, "пътуващи напред-назад" между положителните и отрицателните електроди. Литиевите йони са като "доставчиците" в батерията, отговорни за преместването на електроните от положителния към отрицателния електрод, а твърдият електролит е "магистралата", която ги "доставя".
Често използваните сулфидни твърди електролити са твърди и крехки като керамиката, докато литиевите метални електроди са меки като глина. Когато тези два материала са свързани, това е като залепване на глина към керамична чиния; интерфейсът е неравен и труден за навигация, което се отразява на ефективността на зареждане и разреждане на батерията. Точно поради тази причина полупроводниковите-батерии все още не са широко навлезли на пазара.
Сега множество изследователски екипи в моята страна направиха пробив в три ключови технологии, постигайки безпроблемно прилягане между „керамичната плоча“ и „глината“, потенциално решавайки проблема с контакта при твърдо-солидния интерфейс и напълно преодолявайки пречките в диапазона на твърдо-батериите.
„Специално лепило“-Йодни йони
Когато батерията работи, йодните йони се движат по електрическото поле до интерфейса между електродите и електролита, като активно привличат преминаващите литиеви йони. Те автоматично запълват всички малки празнини или дупки, позволявайки на електродите и електролита да прилепнат плътно, като по този начин се преодолява най-голямото препятствие пред практическото приложение на всички-твърдотелни-батерии.
"Гъвкава трансформация"
Учените от Института за изследване на металите, Китайската академия на науките, използваха полимерни материали, за да създадат "скелет" за електролита, правейки батерията толкова устойчива на разтягане и дърпане, колкото подобрена версия на хранително фолио. Той остава непокътнат дори след като е бил огънат 20 000 пъти и усукан в спираловидна форма, напълно незасегнат от ежедневната деформация. Добавянето на „малки химически компоненти“ към гъвкавия скелет позволява на литиевите йони да пътуват по-бързо, докато други могат да „уловят“ повече литиеви йони, като директно увеличават капацитета за съхранение на енергия на батерията с 86%.
"Флуорно подсилване"
Изследователски екип от университета Цинхуа модифицира електролита, използвайки флуорирани полиетерни материали. Флуорът има изключително силна „високо-устойчивост на напрежение“, а „флуоридната защитна обвивка“ на повърхността на електрода може да попречи на високото напрежение да „разруши“ електролита. Тази технология е преминала тестове за проникване с игла и тестове в камера с висока -температура от 120 градуса, когато е напълно заредена, без да експлодира, гарантирайки както безопасност, така и живот на батерията.
